西安交大 大学化学 第五章 课后答案

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西安交通大学附属中学高中化学选修三第五章《合成高分子》检测题(含答案解析)

西安交通大学附属中学高中化学选修三第五章《合成高分子》检测题(含答案解析)

一、选择题1.(0分)[ID :141327]顺-1,4-聚异戊二烯,又称“天然橡胶”。

合成顺式聚异戊二烯的部分流程如图。

下列说法正确的是23Al O ①Δ−−−→N 催化剂Δ−−−−−→顺式聚异戊二烯 A .N 是顺式异戊二烯B .M 存在顺反异构体C .N 分子中最多有10个原子共平面D .顺式聚异戊二烯的结构简式为2.(0分)[ID :141320]某合成高分子的结构如图:下列不属于合成此高聚物单体的是A .CH 2=CH 2B .CH 2=CH-CH 3C .CH 2=CH-CND .CH 2=CH-CH=CH 23.(0分)[ID :141304]羟甲香豆素(丙)是一种治疗胆结石的药物,部分合成路线如下图所示。

下列说法正确的是A .甲分子中有2个手性碳原子B .常温下1 mol 乙能与4 mol H 2发生加成反应C .乙在Cu 作催化剂条件下可被氧化为含醛基的物质D .丙能与甲醛发生缩聚反应4.(0分)[ID :141301]下列说法正确的是A .蛋白质水解时中的C-N 键断裂B .糖类、油脂都是高分子化合物C .石油分馏、煤的干馏都是物理变化D .聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键 5.(0分)[ID :141296]某高聚物的结构片段为-CH 2-CH=CH-CH 2-CH 2-CH 2-,该高聚物的单体是A .己烯B .乙烯和乙炔C .乙烯和正丁烯D .乙烯和1,3-丁二烯 6.(0分)[ID :141295]化学与生产、生活和科技都密切相关。

下列有关说法正确的是 A .核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是高分子化合物B .垃圾分类有多种方法,其中废纸、废药品属于可回收垃圾C .纳米铁粉和FeS 都可以高效地去除被污染水体中的2+Pb 、2+Cu 、2+Hg 等重金属离子,其原理是相同的CH NH CH COOH是由天然蛋白质水解得到的,既可以和酸反应,又可D.氨基酸()222以和碱反应7.(0分)[ID:141274]下列合成高分子材料的反应式和反应类型均正确的是A.nCH2=CH-Cl一定条件下−−−−−−→加聚反应B.n+nHCHO一定条件下−−−−−−→(n-1)H2O+加聚反应C.n一定条件下−−−−−−→加聚反应D.nCH2=CH2+nCH2=CH-CH3一定条件下−−−−−−→缩聚反应8.(0分)[ID:141273]化学与生产、生活、科技等密切相关,下列说法正确的是A.“华为麒麟1000”手机芯片的主要成分是二氧化硅Fe OB.“方家以磁石磨针锋,则能指南”中起指南作用的成分为23C.医用外科口罩的核心材料聚丙烯是合成高分子化合物D.75%酒精灭活病毒,利用了乙醇的强氧化性9.(0分)[ID:141272]化学品在抗击新型冠状病毒的战役中发挥了重要作用。

(整理)西安交大 大学化学 第五章 课后答案

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第5章电化学基础……问题1. 什么是氧化还原的半反应式?原电池的电极反应与氧化还原反应式有何关系?答:任何一个氧化还原反应都可以分写成两个半反应:一个是还原反应,表示氧化剂被还原;一个是氧化反应,表示还原剂被氧化。

即:还原反应:氧化态+n e-→ 还原态;氧化反应:还原态-n e-→氧化态这两个式子称为氧化还原的半反应式。

原电池的总反应是一个氧化还原反应,原电池的两个电极反应各乘以一个适当的系数后再加和起来,即得原电池总反应式……氧化还原反应式。

2. 原电池由那些部分组成?试分别叙述每一部分的作用。

答:原电池主要由以下几个部分组成:E正极得到电子,发生还原反应; 负极提供电子,发生氧化反应;●在双液电池中盐桥也必不可少,其作用是通过离子扩散来保持溶液的电中性,消除电极反应产生的过剩电荷的阻力,导通电流;❍导线是导通电流,确保反应持续进行。

3. 如何将一个在溶液中进行的氧化还原反应设计成原电池?答:E先将氧化还原反应分写成两个半反应:一个是还原反应,表示氧化剂被还原;一个是氧化反应,表示还原剂被氧化; 根据两个半反应的电对特点将其设计成电极,并用符号表示电极的组成;●确定正负极:氧化反应对应于阳极,即负极;而还原反应对应于阴极,即正极;❍不同的电解质间要用盐桥连接以减小液接电势。

例如:将反应2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+5Na2SO4+K2SO4+3H2O设计成原电池。

E氧化反应;SO32--ne-→ SO42- ●电极组成:(-) Pt| Na2SO4,Na2SO3还原反应:MnO4-+ne-→ Mn2+(+) Pt| KMnO4,MnSO4,H2SO4❍电池符号:(-)Pt| Na2SO4,Na2SO3‖KMnO4,MnSO4,H2SO4| Pt(+)4. 如何用符号表示一个原电池?写出原电池:Pt|H2|H+||Cl-|AgCl|Ag的电极反应及电池反应式。

答:用符号表示一个原电池的一般规则为:E负极在左,正极在右; 用“|”表示两相之间的相界面,用“||”表示盐桥;●溶液应注明浓度(mol∙L-1),气体应注明分压(kPa);❍从负极开始沿着电池内部依次书写到正极。

(完整版)分析化学第五版第五章课后习题答案(武大版)

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第五章酸碱滴定法习题详解51写出下列溶液的臆子条件式.a.q(mol , L-^NH^c/mol -b.臼《med , L-^NaOH + fiCmol •c.幻(mol , L-^HiPO^c^mol - L-^HCOOHjd.0, 010 mol - L^1 FeCl,.W¥】s [NH:] + CH*] = [C「]一[OH「]或[NHT ] + [H+ ]=q + [OH 'Jb N*] + [H*]=[H£BOr] + [OH-]或E+[H+]=[压BOn+[Q]ire.[H+]=[HwPO「]+2[HFO:-]+3[PO「]+[HCO0—] + [QHrd. [H"] = EFUOH产]+2[FHOH律:]+[。

十]5-2计算下列各溶液的pH缱'岳0. LC mol * b. 0. 10 mol ■ L'^HiSOuc.0, 10 mol,L i三乙薜胺彳d, 5.0X10^mol • L7HC"孔 0. 20 mol - L』1H,FQ‘,【解I a, □由H R。

:.乾凡・ = 5・8X10T,£K.=0. It)X5. 8 X 10-ls^5. 8X 10'll> 1。

章.#=匚二氏项>Jg.所以可用最简式进行计碧, 、内a* o A[FT] =77^ = ( 70, 10X 5. 8X10-lc)niol •[广】=7, GX ICT'mol ・L-1pH= 5* 12上已知H3SO X的K,= 1.QX1G、一级离料完全,涪凌的质子条件式为[H+] = rSOf -J + [OH-]+^[S()i-l+r-f F凫铲f+r整理后得[H+T + KjH+]r[H+] — 2cK.2 =。

解方程得田+ ] = (c- K% ),+ 8瓦=『0. 10—0.01+ /(0. 10—0.0]>2+8><0.10X0.0i]mol ■ L~i L 2J=0.11 mol • L 1pH=0. 96c.已知三乙孵胺的Kb = 5. 8X 10-',cKb = 0. 10 X 5. 8 X 10-T = 5. 8 X 10_,>10K w, 100,所以可用最筒式进行计算.[OH-]= >/cK^=( ✓O. 10X5. 8X10~7)mol ・ L*!-2. 4 X 10-*mol • L~lpH =10. 38d.由于HCl浓度过低,因此不能忽略水解产生的H♦,溶液的质子条件为[H+]=c + [OHr整理后得= O解方程得= [5.0X10-'+ /〈5.0X107)2 士4X10-*=1. 3X 10~f mol • L~lpH = 6. 89e・ H3PO4的K、= 7. 6X1O-',K% = 6. 3X10-',K、= 4. 4Xl<r” ・因为cK.= 0.20X7.6 X10T>10K = 2X6.3X102^<Q05 •</0.20X7.6X10_, K 7.6X10 100,所以可用F式计算.[H・]2+K,[H+]—cK 气=0[H,A奇+序云="藉虹+把毛*+ 0 20X7. 6万3卜。

陕西西安交通大学附属中学高中化学第五章 化工生产中的重要非金属元素 (讲义及答案)及答案

陕西西安交通大学附属中学高中化学第五章 化工生产中的重要非金属元素  (讲义及答案)及答案

陕西西安交通大学附属中学高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素(讲义及答案)及答案一、选择题1.下列有关实验操作和现象及结论均正确的是A.A B.B C.C D.D【答案】D【详解】A.常温下浓硫酸有强氧化性,铝遇浓硫酸钝化,无法比较Al与Zn的活泼性,故A错误;B.比较元素的非金属性要比较最高价氧化物的水化物的酸性强弱,即根据HClO4酸性比H2CO3强,可判断出氯的非金属性大于碳,故B错误;C.向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加BaCl2,出现白色沉淀,该白色沉淀可能为氯化银或SO-,故C错误;硫酸钡,原溶液中可能含有银离子、亚硫酸根离子,不一定含有24NH+,故D正确;D.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则原溶液中一定含有4答案为D。

2.浓硫酸与下列物质反应(可以加热),既体现酸性、又体现氧化性的是( )A.铜B.炭C.五水硫酸铜D.氧化铜【答案】A【详解】A.铜与浓硫酸在加热条件下反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸表现酸性和强氧化性,A符合题意;B.炭与浓硫酸在加热条件下反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,浓硫酸表现强氧化性,B不符合题意;C.五水硫酸铜中加入浓硫酸,生成无水硫酸铜,浓硫酸表现吸水性,C不符合题意;D.氧化铜与浓硫酸反应,生成硫酸铜和水,浓硫酸表现酸性,D不符合题意;故选A。

3.能正确表示下列反应的离子方程式是( )CO-+2H+=CO2↑+H2OA.在稀盐酸中投入大理石粉末:23B.1mol氯气通入含1molFeBr2的溶液中:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-C.金属钠投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+=2Na++CuHSO-D.过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+ClO-+H2O=HClO+3【答案】B【详解】CO-的形式,A不正确;A.大理石的主要成分为CaCO3,难溶于水,不能改写成23B.0.5molCl2先与1molFe2+反应,另外0.5molCl2再与1molBr-反应,离子方程式为:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-,B正确;C.金属钠投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应,产物再与硫酸铜反应,而钠不能与Cu2+发生置换反应,C不正确;HSO-还会发生氧化还原反应,二者不能D.过量SO2通入NaClO溶液中,产物中HClO与3共存,D不正确;故选B。

西安交通大学《大学化学》第五章 期末考试拓展学习5

西安交通大学《大学化学》第五章 期末考试拓展学习5

西交《大学化学》第五章原子结构原子结构原子结构:原子是由原子核和电子构成。

原子核由质子和中子构成,而质子和中子由三个夸克构成。

电子的质量为(乘以10的负31 次方)千克,而质子和中子的质量分别是电子的1836倍和1839倍。

原子结构的发现史:从英国化学家和物理学家道尔顿( Dalton ,1766~1844)(右图)创立原子学说以后,很长时间内人们都认为原子就像一个小得不能再小的玻璃实心球,里面再也没有什么花样了。

从1869年德国科学家希托夫发现阴极射线以后,克鲁克斯、赫兹、勒纳、汤姆逊等一大批人科学家研究了阴极射线,历时二十余年。

最终,汤姆逊(Joseph John Thomson)发现了电子的存在(请浏览科技园地“神秘的绿色荧光”)。

通常情况下,原子是不带电的,既然从原子中能跑出比它质量小1700倍的带负电电子来,这说明原子内部还有结构,也说明原子里还存在带正电的东西,它们应和电子所带的负电中和,使原子呈中性。

原子中除电子外还有什么东西? 电子是怎么待在原子里的? 原子中什么东西带正电荷? 正电荷是如何分布的? 带负电的电子和带正电的东西是怎样相互作用的? 一大堆新问题摆在物理学家面前。

根据科学实践和当时的实验观测结果,物理学家发挥了他们丰富的想象力,提出了各种不同的原子模型。

行星结构原子模型1901年法国物理学家佩兰(Jean Baptiste Perrin,1870-1942)(左图)提出的结构模型,认为原子的中心是一些带正电的粒子,外围是一些绕转着的电子,电子绕转的周期对应于原子发射的光谱线频率,最外层的电子抛出就发射阴极射线。

中性原子模型1902年德国物理学家勒纳德(Philipp Edward Anton Lenard,1862—1947)(右图)提出了中性微粒动力子模型。

勒纳德早期的观察表明,阴极射线能通过真空管内铝窗而至管外。

根据这种观察,他在1903年以吸收的实验证明高速的阴极射线能通过数千个原子。

西安交通大学《大学化学》第五章 期末考试拓展学习2

西安交通大学《大学化学》第五章 期末考试拓展学习2

西交《大学化学》第五章原子结构1、光谱光谱是复色光经过色散系统(如棱镜、光栅)分光后,被色散开的单色光按波长(或频率)大小而依次排列的图案。

2、光电效应光电效应是指某些金属受光照射时发射电子的现象。

3、测不准原理不能同时有确定的位置和动量-测不准原理。

4、主量子数(n)含义:(1)描述电子层离核的远近;(2)描述电子层能量的高低。

取值:取零以外的正整数,其中每一个数代表一个电子层(主层)。

5、角量子数(l)含义:(1)在多电子原子中与n一起决定电子亚层的能量,l值越小,亚层能量越低。

(2)每一个l值决定电子层中的一个亚层;(3)每一个l值代表一种电子云或原子轨道的形状。

取值:l从0到(n-1)的正整数6、磁量子数(m)含义:描述原子轨道或电子云在空间取向。

取值:受l限制,可取-l,-2,-1,0,1,2,+l(即0,±1±2…±l)7、自旋量子数(ms)含义:描述核外电子的自旋状态(绕电子自身的轴旋转运动)。

取值:±1/28、电子云电子云是电子出现概率密度的形象化描述。

9、屏蔽效应定义:多电子原子中,内层电子对外层电子的排斥,相当于核电荷对外层电子引力的减弱,这种现象叫做内层电子对外层电子的屏蔽作用。

其它电子对选定电子的屏蔽作用的效果叫屏蔽效应。

10、有效核电荷有效核电荷——被屏蔽效应降低后所剩余的核电荷称为有效核电荷,用Z*=Z-σ表示。

11、钻穿效应定义:由于角量子数l不同,几率的径向分布不同,电子钻到核附近的几率不同,因而能量不同的现象,称为电子的钻穿效应。

12、最低能量原理最低能量原理:电子在核外排列应尽先分布在低能级轨道上, 使整个原子系统能量最低。

13、Pauli不相容原理Pauli不相容原理:每个原子轨道最多容纳两个自旋方式相反的电子。

14、Hund 规则Hund 规则:在n 和l 相同的轨道上分布的电子,将尽可能分占m 值不同的轨道, 且自旋平行。

分析化学课后习题答案(第五章)

分析化学课后习题答案(第五章)

2第五章酸碱滴定法【习题解答】1写出下列溶液的质子条件:1 1a. G(mol L )NH 3 C 2(mol L )NH 4CI直接参考水准:HCI,NH3和H2OPBE:[H ] [NH 4] [OH ] C 21 1b. C i (mol L )NaOH C 2(mol L )H 3BO 3直接取参考水准: NaOH , H 3BO 3, H 2OPBE :[ H ] c [OH ] [H 2BO 3]C i (mol L 屮3卩。

4 C 2(mol L 1)HCOOHc •直接取参考水准:H 3PO 4 , HCOOH , H 2O23PBE :[H ] [OH ] [H 2PO 4] 2[HPO 4 ] 3[PO 4 ] [HCOO ] d. O.imol L i FeCl 3直接取参考水准:Fe 3+,H 2OPBE:[H ] [OH ] [Fe(OH)2 ] 2[Fe(OH)2 ] 3[Fe(OH)3]2•计算下列各溶液的pH 。

a. 0.10 mol L -!H 3BO 3; c • 0.10mol L -l三乙醇胺e . 0.20 mol L -J H 3PO 4。

10-10, cK a =0.10 5.8 10 10 5.8 10 1110K wE 100所以可以用最简式进行计算。

[H +]= ci<0.10 5.8 10 10 7.6 10 6mol LpH=5.121.0 10 2, 一级离解完全。

溶液的质子条件式为整理后得:[H +]2 K a2[H ] c[H ] 2cK a2 0(C K a2) .(C K a2)2 8cK a22(0.10 0.01) (0.10 0.01)2 8 0.10 0.01 pH 0.96b. 0.10 mol L -1 H 2SO 4; d. 5.0 W -8 mol l_T HCl+ 2- ・[H ]=[SC 4 ]+[OH ]+c2-[SQ ]+c=cK a2 K a2 [H ]解:a.已知H 3BC 3的K a =5.8 b.已知H 2SQ 的K a2[H ]0.11mol Lc. 已知三乙醇胺的K a =5.8 10-7, cK b =0.10 5.8 10 7 5.8 10 8 10K w[H +]= .cKf0.050 5.5 10 10 5.24 10 6mol LpH=5.28c. NH 4+ Ka' = 5.6 10-10, HCN Ka = 6.2 M 0-10cK a ' > 10K w , c > 10 K a 由近似公式可以得到: 「K a K a62 5.6 1020 5.89 10 10mol Lc 0.10K b 5.8 10 100,所以可以用最简式进行计算[OH -]=「cK b0.10 5.8 10 7 2.4 10 4mol L pH=10.38d. 由于HCI 浓度过低,因此不能忽略水离解产生的H整理后得:[H + ]2 c[H ] K 0+,溶液的质子条件式为:[H + ]=[OH -]+c25.0 10 8.(5.0 10 8)2 4 10 141.3 10 7mol L 1pH6.89e 已知H 3PQ 的K a1=7.6 10-3, K a2=6.3 cK a1=0.207.6 10 10K w,K a210-13 -80.20 7.6 10 3,K ; pH=1.463•计算下列各溶液的 pH 。

化学选修5课后习题答案

化学选修5课后习题答案

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一、选择题
1. 单选题:根据题目所给的选项,选择最符合题意的答案。

例如,如
果题目是关于化学反应速率的决定因素,正确的答案可能是“温度”
或“催化剂”。

2. 多选题:在多选题中,可能有多个正确选项。

确保仔细阅读题目要求,并选择所有适用的选项。

二、填空题
1. 概念填空:根据化学概念或原理,填写空缺处。

例如,如果空缺处
需要填写一种常见的有机溶剂,可以填写“乙醇”。

2. 数据填空:在需要填写数据或化学式的地方,确保使用正确的化学
符号和数值。

三、简答题
1. 描述化学反应:简述题目中所要求的化学反应过程,包括反应物、
生成物以及反应条件。

2. 解释化学原理:对题目中提到的化学原理进行解释,例如平衡常数、酸碱理论等。

四、计算题
1. 化学计量计算:根据题目所给的化学方程式,计算反应物或生成物
的量。

2. 溶液浓度计算:使用摩尔浓度公式计算溶液的浓度或稀释后的浓度。

五、实验题
1. 实验操作步骤:列出实验的步骤,包括准备、操作和结果分析。

2. 实验结果分析:根据实验数据,分析实验结果,解释可能的误差来源。

六、论述题
1. 论述化学现象:对题目中提到的化学现象进行详细论述,包括原因、过程和影响。

2. 提出化学观点:结合化学知识,提出自己的观点,并给出合理的解
释和论证。

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编写。

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第5章电化学基础……问题1. 什么是氧化还原的半反应式?原电池的电极反应与氧化还原反应式有何关系?答:任何一个氧化还原反应都可以分写成两个半反应:一个是还原反应,表示氧化剂被还原;一个是氧化反应,表示还原剂被氧化。

即:还原反应:氧化态+n e-→ 还原态;氧化反应:还原态-n e-→氧化态这两个式子称为氧化还原的半反应式。

原电池的总反应是一个氧化还原反应,原电池的两个电极反应各乘以一个适当的系数后再加和起来,即得原电池总反应式……氧化还原反应式。

2. 原电池由那些部分组成?试分别叙述每一部分的作用。

答:原电池主要由以下几个部分组成:E正极得到电子,发生还原反应; 负极提供电子,发生氧化反应;●在双液电池中盐桥也必不可少,其作用是通过离子扩散来保持溶液的电中性,消除电极反应产生的过剩电荷的阻力,导通电流;❍导线是导通电流,确保反应持续进行。

3. 如何将一个在溶液中进行的氧化还原反应设计成原电池?答:E先将氧化还原反应分写成两个半反应:一个是还原反应,表示氧化剂被还原;一个是氧化反应,表示还原剂被氧化; 根据两个半反应的电对特点将其设计成电极,并用符号表示电极的组成;●确定正负极:氧化反应对应于阳极,即负极;而还原反应对应于阴极,即正极;❍不同的电解质间要用盐桥连接以减小液接电势。

例如:将反应2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+5Na2SO4+K2SO4+3H2O设计成原电池。

E氧化反应;SO32--ne-→ SO42- ●电极组成:(-) Pt| Na2SO4,Na2SO3还原反应:MnO4-+ne-→ Mn2+(+) Pt| KMnO4,MnSO4,H2SO4❍电池符号:(-)Pt| Na2SO4,Na2SO3‖KMnO4,MnSO4,H2SO4| Pt(+)4. 如何用符号表示一个原电池?写出原电池:Pt|H2|H+||Cl-|AgCl|Ag的电极反应及电池反应式。

答:用符号表示一个原电池的一般规则为:E负极在左,正极在右; 用“|”表示两相之间的相界面,用“||”表示盐桥;●溶液应注明浓度(mol∙L-1),气体应注明分压(kPa);❍从负极开始沿着电池内部依次书写到正极。

原电池:Pt|H2|H+||Cl-|AgCl|Ag的电极反应及电池反应如下:负极反应:H2-2e-→ 2H+阳极反应:AgCl +e-→ Ag +Cl-电池反应:H2 + 2AgCl = 2Ag + 2Cl-5. 何谓电极电势?怎样用这一概念解释原电池产生电流的原因?答:电极与溶液形成双电层达到动态平衡时,金属的电势E(金属)与溶液的电势E(溶液)之差称为电极电势,以符号E(M n+/M)表示。

即:E(M n+/M)= E(金属)-E(溶液)。

M n+/M表示组成该电极的氧化还原电对,如E(Zn 2+/Zn), E(Cu 2+/Cu)和E(Cl 2/C1-)等。

将两个电极电势不同的电极组成原电池时,原电池的电动势E≠0,电就会从电极电势高的电极(正极)自动地流向电极电势低的电极(负极),从而产生电流。

6. 什么叫标准氢电极?是否在所有温度下,其电极电势都为零?答:在298.15K时,把镀有铂黑的铂片插入含有1 mol∙L-1H +的溶液中,并不断用压力为100kPa纯H2气流通过Pt片,使之吸附H2达到饱和并发生电极反应。

如此构成的氢电极叫标准氢电电极。

标准氢电极的符号记为:H +(1 mol∙L-1)| H2(100kPa)|Pt。

目前国际上将标准氢电极作为标准参比电极,将其电极电势值规定为零,即:EӨ (H+/H 2) = 0.000V。

此值是在298.15K的条件下的规定值,当温度发生变化时其电极电势就不等于零。

具体数值可由能斯特公式求得,。

7. 怎样测定电极的标准电极电势?其符号和大小有何物理意义?答:标准电极电势EӨ (氧化态/还原态)数值的大小表示了反应:氧化态+ n e-还原态,在标准状态下进行的趋势,反映了电极的氧化态及还原态的氧化还原能力或倾向,即标准电极电势数值越大,氧化态得电子能力越强,是强的氧化剂;标准电极电势数值越小,还原态失电子能力越强,是强的还原剂;反之亦然。

标准电极电势的测定方法主要有两种:E氢标法:将待测标准电极与标准氢电极组成原电池,测定该原电池的电动势即标准电动势EӨ,由EӨ = EӨ(正)—EӨ(负)和EӨ (H+/H 2) = 0.000V可求得待测电极的标准电极电势EӨ (氧化态/还原态)的值。

例如,实验测EӨ(Zn2+/Zn)所用的标准原电池如下:(-)Zn|ZnSO4(1 mol∙L-1)|| H+(1 mol∙L-1)|H2(100kPa)| Pt (+) 测得的标准电动势为EӨ = 0.7628V,由EӨ=EӨ(正)—EӨ(负)=EӨ(H+/H2)-EӨ(Zn2+/Zn)得:0.7628 =0.000 -EӨ(Zn2+/Zn)则得:EӨ(Zn2+/Zn)=-0.7628(V)参比电极法:标准电极电势也可用饱和甘汞电极作为参比电极来测量。

测量时将待测标准电极与饱和甘汞电极组成原电池,测定该原电池的电动势E,由E= E(正)—E(负)和E(Hg2Cl2/H g,饱和) = 0.2415V可求得待测电极的标准电极电势EӨ (氧化态/还原态)值。

8. 怎样利用电极电势来决定原电池的正、负极?计算原电池的电动势?判断氧化还原反应的方向?答: 比较两电对电极电势的代数值,电极电势代数值大的为正极,小者为负极。

原电池的电动势由E=E(正)—E(负)求得。

●按照反应方程式书写方式,在反应物一侧找出氧化剂和还原剂,令氧化剂对应的电对作原电池的正极,还原剂对应的电对作原电池的负极,若:E(氧化剂)>E(还原剂),则氧化还原反应从左→右自发进行;E(氧化剂)<E(还原剂),则氧化还原反应从右→左自发进行;E(氧化剂)=E(还原剂),则氧化还原反应达到了平衡态。

9. 在电化学中EӨ有那些应用?试分别说明之。

答:E判断在标准状态下氧化还原反应进行的方向; 判断氧化还原反应进行的程度。

10. Nernst方程式中有哪些影响因素?它与氧化态及还原态中的离子浓度、气体分压和介质的关系如何?答:浓度对电极电势的影响可由Nernst方程式表示:式中,n为电极反应中得失的电子数(摩尔);R = 8.314J∙mol-1∙K-1;F=96500 C∙mol-1(Faraday常数),[氧化态]、[还原态]表示电极反应中氧化态及还原态物质的相对浓度(c/cӨ)或相对分压(P/pӨ),并以电极反应中对应物质的系数为指数。

从该式可以看出,影响电极电势的主要因素有氧化态、还原态物质的浓度及反应系统的温度等。

[氧化态]越大,电极电势越高;[还原态]越大,电极电势越低;当电极反应中有氢离子H+或氢氧根离子OH-出现时,则介质的pH值对电极电势亦有影响,pH值越大,电极电势越低。

11. 查阅标准电极电势时,为什么既要注意物质的价态,又要注意物质的聚集状态和介质条件(酸碱性)。

答:因为物质的价态、聚集状态和介质条件(酸碱性)对电极电势都有影响,当其不同时,电极电势的值亦不同的。

12. 实验室中,为了保证FeSO4溶液不变质常给溶液中加入无锈铁钉。

试从有关电对的电极电势说明理由。

答:EӨ(Fe3+/ Fe2+)= 0.771,EӨ(O2/ H2O)= 1.229,EӨ(Fe3+/ Fe)= -0.037。

∵EӨ(O2/ H2O)>EӨ(Fe3+/ Fe2+),∴水溶液中的溶解氧能将Fe2+氧化成Fe3+而使FeSO4溶液变质。

又∵EӨ(Fe3+/ Fe2+)>EӨ(Fe3+/ Fe)∴当给溶液中加入无锈铁钉时,Fe能将Fe3+还原成Fe2+,从而保证了FeSO4溶液不变质。

13. 由标准锌半电池和标准铜半电池组成原电池:(-)Zn|ZnSO4(1mol∙L-1)||CuSO4(1mol∙L-1)|Cu(+)(1)改变下列条件对原电池电动势有何影响?(a)增加ZnSO4溶液的浓度;(b)在ZnSO4溶液中加入过量的NaOH;(c)增加铜片的电极表面积;(d)在CuSO4溶液中加入Na2S溶液。

(2)当铜锌原电池工作半小时以后,原电池的电动势是否会发生变化?为什么?答:(1)由Nernst方程式知:(a)增加ZnSO4溶液的浓度, E(Zn2+/Zn)增大,即E(负)增大。

又由E= E(正)—E(负),其他条件不变时,E(负)增大,使E减小。

(b)在ZnSO4溶液中加入过量的NaOH,则发生如下反应:Zn2++4OH-=ZnO22-+2H2O,使溶液中c(Zn2+)减小,E(负)减小,使E增大。

(c)增加铜片的电极表面积,对E(Zn2+)无影响,故E保持不变。

(d)在CuSO4溶液中加入Na2S溶液,则发生如下反应:Cu2++S2-=CuS(↓),使溶液中c(Cu2+)减小,E(正)减小,使E减小。

(2)当铜锌原电池工作半小时以后,原电池的电动势会降低。

因为随着电池反应的进行,正极电解质溶液中的c(Cu2+)减小,使E(正)减小;同时负极电解质溶液中的c(Zn2+)增大,使使E(负)增大,这两个方面产生的结果都使原电池的电动势E减小。

14. 什么叫浓差电池?它与一般化学电池有何不同?答:由不同浓度的同类电极组成的原电池称为浓差电池。

电池(—)Ag|AgNO3(0.01 mol∙L-1)||AgNO3(1 mol∙L-1)|Ag(+)就是一个例子。

该电池的正、负极均由Ag+/Ag电对组成,两电极的化学本性相同,只是c(Ag+)不同。

浓差电池与一般的化学电池相比有如下几点不同:浓差电池的正、负极均由同一电对组成,两电极的化学本性相同,只是某一物质的浓度或分压不同;而一般的化学电池,两极由不同电对组成,两电极的化学本性就不相同;浓差电池的电池反应即电池过程是浓度扩散过程,而一般的化学电池的电池反应是一个氧化还原反应;●浓差电池的标准电动势等于零,而一般的化学电池的标准电动势则等于零;❍浓差电池的电动势只与两极有关物质的浓度或分压有关;而一般化学电池的电动势则不但与两极有关物质的浓度或分压有关,而且还与两极的标准电极电势有关;15. 原电池和电解池在结构和原理上各有何特点?试举例说明(从电极名称、电极反应、电子流方向等方面进行比较)。

答:原电池是以氧化还原反应为基础将化学能转变为电能的装置,即借助原电池可将化学能转变为电能,利用化学反应产生电流;电解池则是借助于电流通过电解质溶液产生化学反应的的装置,即借助电解池由外界对系统作电功,在电流作用下发生化学反应,将电能转变成化学能。

二者的差异如下表所示:16.实际分解电压为什么高于理论分解电压?简单说明超电压(或超电势)的概念。

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